O-Ring

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Gli O-Ring sono elementi di tenuta di forma toroidale. Il principio di funzionamento si basa sulladeformazione della sezione.

La semplicità della forma e l’affidabilitàfunzionale di un O-Ring lo rendono unelemento di tenuta di concezionetalmente geniale che risulta essere il tipodi tenuta più frequentemente usata.Questo è reso possibile anche daicontenuti costi di produzione e dallafacilità di installazione.

La designazione dell’O-Ring è datadalla dimensione del suo diametrointerno e dal diametro della sezione in mm, dal nome del materiale e dalla sua durezza (elasticità).

esempio: 25 x 1.5 NBR 70

FunzionamentoLa funzione di tenuta dell’O-Ring si basasulla deformazione assiale o radialedella sua sezione a montaggioavvenuto.

La pressione del fluido incrementa la deformazione aumentando in talmodo l’efficacia di tenuta. Col diminuire della pressione la deformazione ritorna allo statoiniziale.

ApplicazioniDichtomatik prevede unadifferenziazione fra la tenuta statica di parti non in movimento e la tenutadinamica di elementi di macchina in movimento. Per ulteriori dettagliconsultare il capitolo intitolato “Istruzioni per la progettazione dellesedi” a pag. 20.

O-Ring

d1

d 2

d1d 2

Dimensioni e tolleranze

Tolleranze per O-Ring secondo DIN ISO 3601 e DIN 3771

d 1 Tol

≤ 2.5 ± 0.134.5 ± 0.146.3 ± 0.158.5 ± 0.16

10.0 ± 0.17

11.2 ± 0.1814 ± 0.1916 ± 0.218 ± 0.2120 ± 0.22

21.2 ± 0.2323.6 ± 0.2425 ± 0.2526.5 ± 0.2628 ± 0.28

30 ± 0.2931.5 ± 0.3133.5 ± 0.3234.5 ± 0.3335.5 ± 0.34

36.5 ± 0.3537.5 ± 0.3638.7 ± 0.3740 ± 0.3841.2 ± 0.39

42.5 ± 0.443.7 ± 0.4145 ± 0.4246.2 ± 0.4347.5 ± 0.44

48.7 ± 0.4550 ± 0.4651.5 ± 0.4753 ± 0.4854.5 ± 0.5

56 ± 0.5158 ± 0.5260 ± 0.5461.5 ± 0.5563 ± 0.56

65 ± 0.5867 ± 0.5969 ± 0.6171 ± 0.6373 ± 0.64

d 1 Tol

75 ± 0.6677.5 ± 0.6780 ± 0.6982.5 ± 0.7185 ± 0.73

87.5 ± 0.7590 ± 0.7792.5 ± 0.7995 ± 0.8197.5 ± 0.83

100 ± 0.84103 ± 0.87106 ± 0.89109 ± 0.91112 ± 0.93

115 ± 0.95118 ± 0.97122 ± 1125 ± 1.03128 ± 1.05

132 ± 1.08136 ± 1.1140 ± 1.13145 ± 1.17150 ± 1.2

155 ± 1.24160 ± 1.27165 ± 1.31170 ± 1.34175 ± 1.38

180 ± 1.41185 ± 1.44190 ± 1.48195 ± 1.51200 ± 1.55

206 ± 1.59212 ± 1.63218 ± 1.67224 ± 1.71230 ± 1.75

236 ± 1.79243 ± 1.83250 ± 1.88258 ± 1.93265 ± 1.98

6

d 1 Tol

272 ± 2.02280 ± 2.08290 ± 2.14300 ± 2.21307 ± 2.25

315 ± 2.3325 ± 2.37335 ± 2.43345 ± 2.49355 ± 2.56

365 ± 2.62375 ± 2.68387 ± 2.76400 ± 2.84412 ± 2.91

425 ± 2.99437 ± 3.07450 ± 3.15462 ± 3.22475 ± 3.3

487 ± 3.37500 ± 3.45515 ± 3.54530 ± 3.63545 ± 3.72

560 ± 3.81580 ± 3.93600 ± 4.05615 ± 4.13630 ± 4.22

650 ± 4.34670 ± 4.46

>670 ± 0.7%

d 2 Tol

≤ 1.8 ± 0.08≤ 2.65 ± 0.09≤ 3.55 ± 0.1≤ 5.3 ± 0.13≤ 7 ± 0.15

≤ 8 ± 0.16≤10 ± 0.18

Per dimensioni intermedie,scegliere la tolleranza superiore.

Le tolleranze dimensionali dell’O-Ringfinito si ottengono utilizzandoattrezzature di produzione concepite in modo da tener conto del ritirodell’elastomero.Spesso è possibile usare stampi edelastomeri con ritiro analogo; in questi

casi le tolleranze riportate nellasuindicata tabella non sono valide.

Le tolleranze riportate possono essereulteriormente ridotte modificandol’elastomero e usando speciali processiproduttivi.

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Teoricamente, il diametro interno (d1)si misura utilizzando calibri conicigraduati.Per O-Ring con diametro internosuperiore a 250 mm è sufficiente un nastro metrico (diametrometro). Per O-Ring di dimensioni molto piccole èopportuno adottare la misurazione di tipo ottico (meno di 1 mm di diametrointerno).

La sezione trasversale dell’O-Ring (d2)viene misurata mediante spessimetrodinamometrico. La forza di contatto frale superfici di misurazione deve esseredi 1 N.

Criteri per il controllo

della qualità

(metodi di misura)

Imperfezioni superficialiDichtomatik lavora attivamente per ilraggiungimento di una qualità del prodotto esente da difetti, lavorandoin stretta collaborazione con i suoi clientie affinando le tecniche di produzione.

Gli standard di qualità Dichtomatik perO-Ring sono secondo la norma DIN3771 parte 4, classe di qualità N.

Tracce di scorrimento

Mancanza di materiale ed intaccatura(inclusi i giunti di separazione)

Di. Classe N Classe S Sezione (d2) Sezione (d2)1.8 2.65 3.55 5.3 7 1.8 2.65 3.55 5.3 7

v 0.08 0.1 0.13 0.15 0.15 0.08 0.08 0.1 0.12 0.13

g 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.1 0.1 0.13 0.15 0.15

e 0.18 0.27 0.36 0.53 0.7 0.1 0.15 0.2 0.2 0.3t 0.08 0.08 0.1 0.1 0.13 0.08 0.08 0.1 0.1 0.13

l 0.05 x d1 o 1) 0.03 x d1 o 1)

1.5 1.5 6.5 6.5 6.5 1.5 1.5 1 5 5t 0.08 0.05 (non sono ammesse tracce di scorrimento disposte radialmente)

a 0.6 0.8 1 1.3 1.7 0.15 0.25 0.4 0.63 1t 0.08 0.08 0.1 0.1 0.13 0.08 0.08 0.1 0.1 0.13

1) il valore maggiore è determinante.

Sfalsamento (disassamento e asimmetria)

Combinazione di bava, sfalsamento e giunto di separazione

Solcatura

Eccessiva rettifica

vvv

g

g

e

l

t

a

a

t

t

Limiti massimi accettabili per leimperfezioni superficiali

Tipo di imperfezione superficiale

Scostamenti della sezione dalla forma circolare sono ammessi se la superficie risultante èben raccordata e se le sue dimensioni rientrano nel campo di tolleranza d2.

Materiali Dichtomatik produce gli O-Ring inquattro materiali standard ed in unavasta gamma di materiali speciali, la maggioranza dei quali sonoelastomeri.

Gli elastomeri si differenziano per ilpolimero base da cui sono costituiti. La tabella che segue contiene lanomenclatura usata per gli elastomerisecondo le norme DIN ISO 1629 eASTM D 1418.

Il materiale finito si ottiene unendo allamateria prima, la gomma, numerosiingredienti come le cariche, i pigmenti, iplastificanti, gli ausiliari per lalavorazione, gli antinvecchianti, gliagenti vulcanizzanti, gli acceleranti divulcanizzazione, i ritardanti ecc..Questo processo permette di ottenere lecaratteristiche specifiche richieste per ilmateriale. Sono disponibili sia materialistandard utili per una vasta gamma diapplicazioni, che materiali speciali perapplicazioni dove sono richiestecaratteristiche molto elevate.

L’ O-Ring raggiunge la sua formadefinitiva attraverso un processo divulcanizzazione durante il quale, inseguito ad una trasformazione chimico-fisica la gomma passa dallo statoprevalentemente plastico allo statoelastico acquisendo le sue caratteristichemeccaniche finali (durezza, resistenzaalla trazione, allungamento a rottura,compression-set, ecc.).

Nomenclatura dei polimeri base

Descrizione chimica AbbreviazioneDIN ISO 1629 ASTM D 1418

gomma nitrilica NBR NBRgomma nitrilica idrogenata (HNBR) HNBRgomma fluorurata FPM FKMgomma perfluorurata (FFPM) FFKMgomma etilene-propilene-diene EPDM EPDMgomma siliconica VMQ VMQgomma fluorosiliconica FVMQ FVMQgomma cloroprene CR CRuretano poliestere AU AUuretano polietere EU EUgomma naturale NR NRgomma poliacrilato ACM ACMgomma butadiene-stirolo SBR SBRgomma epicloridrinica ECO ECOgomma clorosolfonilpolietilene CSM CSMgomma butadiene BR BRgomma isoprene IR IRgomma butilica IIR IIR

( ) = non elencata nella norma

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Mescole standard Dichtomatik

Elastomero base Abbreviazione Durezza Colore Campo di temp. [°C]DIN ISO 1629 [Shore A] min max

gomma nitrilica NBR 70 nero –30 100 120*80 + 90 –25 100 120*

*breve durata

gomma fluorurata FPM 80 nero –15 200

gomma-etilene EPDM 70 nero –45 130propilene-diene

gomma-siliconica VMQ 70 rosso- –55 200marrone

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Elastomeri standard Dichtomatik dispone a magazzino di O-Ring in una vasta gamma didimensioni in quattro materiali standard:

Il campo di temperatura e la resistenzaai fluidi sono criteri fondamentali per lascelta di un materiale. Tuttavia, occorretenere presenti le caratteristichemeccaniche di un elastomero poichéesse sono determinanti ai fini delladurata della guarnizione.La guida alla resistenza redatta daDichtomatik fornisce dettagli specificirelativamente alla resistenza ai fluididei diversi elastomeri.

NBR – gomma nitrilica /nome commerciale p.es.Perbunan®-(Bayer)L’NBR è il materiale più comunementeutilizzato per gli O-Ring, per le suebuone caratteristiche meccaniche e diresistenza ai grassi e agli oli minerali.Queste proprietà vengono determinatedal contenuto di acrilonitrile (ACN tra18 e 50%). Un basso contenuto diACN garantisce buona flessibilità allebasse temperature, ma offre resistenzalimitata agli oli e ai carburanti;aumentando il contenuto di ACN, laflessibilità alle basse temperaturediminuisce, mentre aumenta laresistenza agli oli e ai carburanti.

L’NBR standard Dichtomatik per O-Ringprevede un contenuto medio di ACNper soddisfare una vasta gamma diapplicazioni con caratteristicheequipollenti. L’NBR ha buonecaratteristiche meccaniche quali:elevata resistenza all’abrasione, bassapermeabilità ai gas e buona resistenzaai lubrificanti e ai grassi a base di oliminerali, agli oli idraulici H, H-L, H-LP,ai liquidi non-infiammabili HFA, HFB,HFC, agli idrocarburi alifatici, ai grassied agli oli siliconici, e all’acqua sino a80°C circa.

In generale, l’NBR non è resistente agliidrocarburi aromatici e clorurati, aicombustibili ad elevato contenutoaromatico, ai solventi polari, ai fluidiper freni a base di glicole e ai fluidiidraulici HDF non-infiammabili. Inoltre,mostra scarsa resistenza all’ozono,all’esposizione all’azione degli agentiatmosferici e all’invecchiamento ma,nella maggior parte delle applicazioni,questo non ha effetti negativi.

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FPM – gomma fluorurata /Nome commerciale p. es. Viton®

(Du Pont-Dow Elastomers)I materiali FPM sono rinomati per laloro elevatissima resistenza alletemperature e alle sostanze chimiche.Altri vantaggi rilevanti sono l’eccellenteresistenza all’invecchiamento eall’ozono, l’esigua permeabilità ai gas(ottima per applicazioni sotto vuoto) el’autoestinguenza.

L’FPM standard per O-Ring haeccellente resistenza ai grassi e agli oliminerali, agli idrocarburi alifatici,aromatici e clorurati, ai combustibili, ai fluidi idraulici non-infiammabili HDF,e a molti solventi organici e chimici.

Oltre ai materiali FPM standard, vengonosviluppate numerose mescole speciali condifferenti composizioni di catenepolimeriche e vari contenuti di fluoro(65% � 71%), per applicazioni speciali.

In generale, l’FPM non è resistenteall’acqua calda, al vapore, ai solventipolari, ai liquidi per freni a base di glicole e agli acidi organici a bassocontenuto molecolare.

EPDM – gomma etilene-propilene-diene /Nome commerciale p. es. Nordel®

(Du Pont-Dow Elastomers)In generale, i materiali EPDM hannoelevata resistenza all’acqua calda, alvapore, all’invecchiamento e ai prodottichimici e sono adatti per applicazionein una vasta gamma di temperature. Essi si dividono in tipi vulcanizzati allozolfo e al perossido. I compostivulcanizzati al perossido sono adatti pertemperatura più elevate ed hanno uncompression set molto inferiore.

L’EPDM ha buona resistenza all’acquacalda e al vapore, ai detergenti, allesoluzioni all’idrossido di potassio, aigrassi ed oli siliconici, a molti solventipolari, agli acidi diluiti. Per i liquidi perfreni a base di glicole, si consiglia l’usodi qualità speciali. I materiali EPDMnon sono assolutamente adatti perutilizzo con tutti i prodotti a base di oliminerali (lubrificanti, combustibili).Sono utilizzabili da –45°C e + 130°C(da –50°C a + 150°C pervulcanizzazione al perossido).

VMQ – gomma siliconica /Nome commerciale p. es.Silopren®

(Bayer)Le gomme siliconiche sono rinomateper la loro estesa gamma ditemperature di applicazione, eccellenteresistenza all’ozono, all’esposizioneagli agenti atmosferici eall’invecchiamento. In paragone conaltri elastomeri, le proprietàmeccaniche del silicone sono inferiori.In generale, i materiali siliconici sonofisiologicamente innocui per cuivengono impiegati anche dalleindustrie alimentari e biomedicali.

Il silicone standard si può usare atemperature comprese fra – 55°C e +200°C, è resistente all’acqua (sino a100°C), agli oli alifatici pertrasmissioni, e agli oli e grassi animalie vegetali.

In genere, il silicone non è resistente aicombustibili, agli oli minerali aromatici,al vapore (per brevi periodi sino a120°C), agli oli e grassi siliconici, agliacidi e agli alcali.

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Confronto fra diverse caratteristiche degli elastomeri

Caratteristiche Materiali

NBR FPM EPDM EPDM VMQ HNBR FFPM FVMQ CR AU / EUzolfo perossido

Compression set 1 1 3 1 2 1 3 2 2 3

Resistenza alla lacerazione 2 2 3 2 4 1 2 3 2 1

Resistenza all’abrasione 2 2–3 2 2 4 2 3 3 2 1

Resistenza all’invecchiamento 4 1 2 2 1 2 1 1 2 1

Resistenza all’ozono 4 1 2 2 1 2 1 1 2 1

Resistenza all’olio e al grasso 2 1 5 5 3 2 1 2 3 2

Resistenza ai combustibili 4** 2** 5 5 4 3 1 2 3 3

Resistenza all’acqua calda [°C] 80** 80** 130 150 100 100** *** 100 80 50

Resistenza al vapore [°C] – – 130 175 120* – *** 120* – –

Resistenza al caloremateriali standard [°C] 100 200 130 150 200 150 260 175 100 100

Resistenza al caloremateriali speciali [°C] 120 – – – 250 – 330 – – –

Resistenza alle basse temperaturemateriali standard [°C] –30 –15 –45 –50 –55 –30 –15 –55 –40 –40

Resistenza alle basse temperaturemateriali speciali [°C] –50 –35 – – – –40 –35 – –50 –

1 = ottima / 2 = buona / 3 = media / 4 = bassa / 5 = debole* = breve durata / ** = risultato migliore solo con materiali speciali / *** = a seconda del materiale

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Elastomeri speciali HNBR – gomma nitrilicaidrogenata / nome commercialep. es. Therban® (Bayer)L’HNBR si ottiene medianteidrogenazione parziale o totaledell’NBR. Questo comporta un notevolemiglioramento della resistenza alcalore, all’ozono e all’invecchiamento,con conseguenti ottime caratteristichemeccaniche. La resistenza ai fluidi èparagonabile a quella dell’NBR.

FFPM – gomma perfluorurata /nome commerciale p. es. Kalrez®

(Du Pont-Dow Elastomers)La resistenza al calore e agli agentichimici degli elastomeri perfluorurati èanaloga a quella del PTFE. Essiuniscono le caratteristiche positive delPTFE al comportamento elasticodell’FPM. Poichè questo gruppo dimateriali è notevolmente più costoso,gli elastomeri perfluorurati vengonoutilizzati solo se gli altri materiali nonsono in grado di soddisfare lespecifiche tecniche e se i requisiti disicurezza giustificano una spesamaggiore.

Gli elastomeri perfluorurati vengonoper lo più utilizzati nell’industria deisemiconduttori, del petrolio e chimica,nella tecnologia ad alto vuoto enell’industria aerospaziale.

FVMQ – gomma fluorosiliconica /nome commerciale p. es. Silastic LS® (Dow Corning)Benchè gli elastomeri fluorosiliconiciabbiano le stesse caratteristichemeccaniche del silicone, sono molto piùresistenti agli oli e ai carburanti. Lagamma di temperature di applicazioneè più limitata di quella del silicone.

CR – gomma cloroprene / nomecommerciale p. es. Neoprene®

(Du Pont-Dow Elastomers)Il cloroprene ha ottima resistenzaall’ozono, all’invecchiamento,all’esposizione agli agenti atmosferici,nonchè buone caratteristichemeccaniche. Ha una resistenza mediaagli oli minerali ed è adatto per essereutilizzato con molti refrigeranti.

AU – uretano poliestere EU – uretano polieterePoliuretano / nome commercialeper es. Desmopan® (Bayer)I poliuretani si differenziano daglielastomeri classici in quanto provvisti dicaratteristiche meccaniche moltosuperiori che si esemplificano in unamaggiore resistenza all’abrasione,usura ed estrusione, elevata resistenzaalla trazione e alla lacerazione. Ilmateriale è resistenteall’invecchiamento e all’ozono e si puòutilizzare con oli e grassi minerali, oli egrassi siliconici, con i liquidi non-infiammabili HFA e HFB ed acqua sinoa 50°C, ed anche con idrocarburialifatici puri.

SBR – gomma butadiene-stirolo / nome commerciale p. es. BunaHüls® (Hüls)La gomma SBR viene utilizzata perliquidi per freni a base di glicole,acqua, alcoli, glicoli, oli e grassisiliconici. La temperatura diapplicazione va da –50°C a + 100°C.

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TFE/P – gomma tetrafluoretilene-propilene / nome commerciale,p. es. Aflas® (3M)Si tratta di una ritrovato relativamentenuovo che si aggiunge al gruppo deifluoroelastomeri ed è noto per la suaeccellente resistenza al calore (0°C a200°C) e ai prodotti chimici. È particolarmente adatto per utilizzo inacqua calda, vapore, acidi, soluzionialcaline, ammoniaca, ammine, oli pertrasmissioni, liquidi per freni (a base diglicole, olio minerale e olio siliconico),petrolio greggio, gas naturale acido.

ACM – gomma poliacrilato L’ACM viene per lo più utilizzatanell’industria automobilistica per la suaresistenza agli oli per motore e pertrasmissioni e agli oli ATF, anche adelevate temperature. La temperatura diapplicazione è compresa fra –20°C e+150°C.

NR – gomma naturaleLa gomma naturale si ottiene ancoradal lattice di certe piante. La gommanaturale vulcanizzata ha buonecaratteristiche meccaniche a bassetemperature ed una elevata elasticità. I materiali vulcanizzati NR sonoresistenti all’acqua, glicoli, alcoli,liquidi per freni a base di glicole, oli egrassi siliconici, acidi e basi diluite. La temperatura di applicazione ècompresa fra circa –50°C e +80°C.

O-Ring in PTFE,O-Ring incapsulati in PTFEPTFE politetrafluoroetilene Il PTFE è un materiale plasticofluorurato noto per la sua quasi totaleresistenza alle sostanze chimiche,ampio campo di temperature diapplicazione (–100°C a +250°C),coefficiente di attrito estremamentebasso, adattabilità fisiologica eresistenza quasi illimitata all’ozono,all’esposizione agli agenti atmosferici eall’invecchiamento.

Gli O-Ring in PTFE sono molto menoelastici degli O-Ring in elastomero,caratteristica che implica difficoltà di installazione (di solito la sede dialloggiamento deve essere aperta), etendono a “scorrere”, specialmente adalte temperature. Questo è il motivo percui si utilizzano O-Ring in PTFEscanalati ed O-Ring incapsulati in PTFE.

O-Ring incapsulati in FEPFEP – fluoroetilenepropileneSi tratta di un materiale termoplasticocon proprietà analoghe al PTFE. Gli O-Ring incapsulati in FEP senzagiunzioni, sono provvisti di un nucleoelastico di FPM o VMQ. Vengonoutilizzati con carichi chimici e termicimolto elevati. L’altissima resistenzachimica dell’involucro protegge ilmateriale elastico del nucleo dal fluido.Un altro vantaggio dell’involucro è il bassissimo coefficiente di attrito.

Il risultato è una combinazione fra laresistenza termica e chimicaestremamente elevate e lecaratteristiche elastiche degli elastomeristandard. Il materiale del nucleo vienescelto tenendo conto sia della temperatura che del fluido.

Data la limitata flessibilità delmateriale, l’installazione richiede lamassima attenzione. Il riscaldamentodel materiale in acqua o olio ad unatemperatura compresa fra 80°C e100°C circa aumenta la flessibilità efacilita l’installazione.

La temperatura di applicazione va da –55°C a +200°C, a seconda delmateriale di cui è composto il nucleo.

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Trattamenti

superficiali

e antiattrito

Tipiche dei materiali elastomerici sonole caratteristiche di “buona presa” esuperficie “adesiva”. L’attrito che siverifica in certe applicazioni e duranteil montaggio degli O-Ring(specialmente in caso di alimentazioneautomatica) può rivelarsi sfavorevole.Per facilitare l’installazione eaumentare la vita utile, è possibileridurre l’attrito eseguendo diversitrattamenti antiattrito fra cui:

Trattamento antiattrito a breve termine,p. es., per agevolare l’installazione,trattando la superficie con:

– olio al silicone– grafite– bisolfuro di molibdeno (MoS2)– talco in polvere

Il trattamento antiattrito a lungo terminesi ottiene mediante:

– alogenazione (fluorurazione)– rivestimento in PTFE– applicazione di lubrificanti secchi – sulla superficie.

La riduzione a lungo termine dell’attritosi ottiene incorporando nella mescolaun additivo ad intensificazione discorrimento, come il bisolfuro dimolibdeno (MoS2) o il PTFE.

I tecnici Dichtomatik sono adisposizione per consigliare ilprocedimento adatto.

O-Ring ”Labs-free” “Labs-free” significa che gli O-Ringsono esenti da sostanze cheinterferiscono con il processo diverniciatura. Il requisito “labs-free”include la denominazione “silicone-free” (esente da silicone) e altre. Gli O-Ring “Labs-free” vengonoutilizzati soprattutto negli impianti diverniciatura dell’industriaautomobilistica. Le particelle chedisturbano il procedimento diverniciatura come siliconi, grassi, cereecc. sono la causa di vaiolatura dellavernice. Per eventuali richieste di O-Ring “labs-free”, Vi preghiamo di contattarci.

L’approvazione del materiale vieneemessa da laboratori riconosciuti,associazioni tecnico-scientificheautorizzate ed enti statali. Purtroppo,poichè la maggior parte delleapprovazioni sono basate su norme eregolamenti nazionali, accaderaramente che, anche se in Europa,siano riconosciute da altri stati-membri.Vale a dire che anche se un materialeviene usato per applicazioni identicheo analoghe può dover essereapprovato più volte.

Oltre ai normali requisiti validi per imateriali impiegati nella produzionedegli O-Ring, può essere necessariauna verifica o approvazione specialeper confermare che un materiale èadatto per una applicazione specifica.Infatti, il controllo e la supervisionesono molto importanti in caso di applicazione di tenute ermetiche conrequisiti di sicurezza e destinate al settore alimentare o biomedicale.L’approvazione è richiesta nelleseguenti applicazioni:

– Impianti a gas, apparecchiature a gas, erogazione di gas

– raccordi e tubazioni per erogazione di acqua potabile

– industria alimentare– applicazioni che richiedono l’utilizzo

di ossigeno– protezione antincendio

Approvazione

dei materiali

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Elenco di alcune approvazioni di materiale:

Approvazione Paese Applicazione Norma

DVGW D gas DIN EN 549 Deutscher Verein des Gas (DIN 3535 T1+2)und Wasserfaches e.V. DIN 3535 T3

KTW D acqua Direttive KTW (DVGW) potabile

BAM D ossigeno Direttive BAM Bundesanstalt für Material-forschung und -prüfung

BGA D alimentare Direttive BGABundesgesundheitsamt

Secondo Norma EN 681-1 EU fornitura EN 681-1e distribuzioneacqua

WRC GB acqua BS 6920Water Research Council potabile

FDA USA alimentare Titolo 21 art. 177.2600Food and Drug Administration

NSF USA acqua Norma 61National Sanitary Foundation potabile

UL USA protezione UL 94Underwriter Laboratories antincendio

KIWA NL acqua BRL 2013potabile

ACS F acqua AFNOR XP 41-210/1/1/3potabile

Dichtomatik produce O-Ring conmateriali provvisti di quasi tutte leapprovazioni normalmente richieste.Data la varietà e il numero diapprovazioni in continua evoluzione,abbiamo deciso di non elencarleseparatamente, per cui Vi preghiamodi chiederci informazioni specifiche alriguardo.Se non saremo in possessodell’approvazione che richiedete, Viconfermeremo quanto prima se èpossibile richiederla.

Terminologia scheda

tecnica materiali

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ElastomeriGli elastomeri vengono sottoposti arigidi controlli di qualità durante tutto ilprocesso di produzione.Le prove specifiche vengono eseguitesul caucciù o sul materiale grezzo esulla gomma vulcanizzata permonitorare il processo di lavorazione.Le proprietà caratteristiche delmateriale vulcanizzato sono elencatenella Scheda tecnica materiali.

I risultati riportati su detta scheda sonostati conseguiti su provini secondoprocedure di prova standard.Il confronto con i risultati ottenuti suiprodotti finiti, ad es. gli O-Ring, puòindicare dei lievi scostamentideterminati dalla diversa geometria,ma tali risultati non sarannonecessariamente in contraddizione coni contenuti della Scheda tecnicamateriali.Qui di seguito forniamo la spiegazionedei termini principali.

DurezzaLa durezza degli elastomeri si puòtestare secondo la prova di durezzaShore A o D (DIN53505) omicrodurezza IRHD (DIN 53519 parte1 e 2). Il metodo di prova più utilizzato è laprova di durezza Shore A e la prova dimicrodurezza IHRD per dimensioniridotte di sezione trasversale.

In ambedue i casi, la durezza è laresistenza del provino di elastomeroalla penetrazione di un corpo conico osferico di determinate dimensioni (uncono tronco per la prova Shore A, eduna sfera per la prova IRHD) e con uncarico di prova prestabilito.La durezza viene determinatadall’apparecchiatura di prova suprovini standard e documentata nellaScheda tecnica materiali. A causa delladiversa geometria, i risultati dellaprova di durezza ottenuti su un O-Ringfinito possono essere diversi da quelliottenuti utilizzando un provinostandard.

Resistenza alla trazione,allungamento percentuale arotturaLa prova di trazione viene descrittanella norma DIN 53504. Un provinostandard viene sottoposto asollecitazione di trazione fino al puntodi rottura. La resistenza alla rottura è laforza misurata al momento della rotturariferita alla sezione del provino nonallungato.

L’allungamento percentuale a rottura èl’allungamento al momento dellarottura, riferito alla lunghezza inizialedel campione.

A causa della diversa geometria di unO-Ring finito, confrontato con unprovino, i valori di resistenza allatrazione e l’allungamento a rotturapossono essere inferiori. Questo fattoresi deve tenere in considerazione in fasedi valutazione della idoneità di utilizzodi O-Ring di piccole dimensioni daassemblare su grandi diametri.

Resistenza alla lacerazioneLa resistenza alla lacerazione è unamisura della sollecitazione necessariaper continuare a sottoporre a rottura unprovino dopo un taglio inizialeprestabilito. La prova di resistenza allalacerazione viene descritta per duediversi campioni di prova nella normaDIN 53507 e DIN 53515. Il valoreottenuto si può utilizzare per valutare lasensibilità di un elastomero ad unulteriore aumento della lacerazione nelcaso di un taglio.

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DICHTOMATIKQualitätssicherung

Scheda tecnicaMateriale

O-Ring NBR 70 Standard

Proprietà Metodo di prova Parametri di prova Valore Unità di misuraProperties Testing Method Testing Parameter Value Units

Durezza DIN 53505 – 70±5 Shore AHardness

Resistenza alla trazione DIN 53504 – 15 N/mm2

Tensile strength

Allungamento a rottura DIN 53504 – 340 %Ultimate elongation

Resistenza a bassa temperatura ASTM D 1329 TR 10 - 30 °CLow temp. resistance

Fragilità a bassa temperatura DIN 53546 _ - 34 °CLow temp. brittleness

Compression set DIN 53517 B 22h / 100°C 9 %Compression set

Cambio di proprietà a seguito di invecchiamento:

Changes of properties after aging:

Fluido Aria / Air ASTM Öl Nr.1 ASTM Öl Nr.3Parametri di prova 72h / 125°C 72h / 100°C 72h / 100°C

Volume % _ -7 +8Volume

Durezza % + 9 +5 -6Hardness

Resistenza alla trazione % + 2 +10 +5Tensile strength

Allungamento a rottura % -35 -23 -15Ultimate elongation

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Bassa temperaturaLe proprietà meccaniche degli elastomericambiano in caso di diminuzione dellatemperatura. Ad esempio, la durezza e la resistenza alla lacerazioneaumentano, mentre l’allungamentopercentuale a rottura diminuisce. Da unatemperatura specifica in poi, il materialediventa quindi così duro e fragile che,sotto carico, si romperà come vetro. Se al materiale congelato (ad es. in casodi magazzinaggio) non si applica nessuncarico meccanico, una volta riscaldato,riacquisterà le sue caratteristicheoriginarie.

Per valutare la flessibilità a freddoesistono varie prove. I valori più usatisono il punto di fragilità secondo lanorma DIN 53546 e la temperaturaTR10 secondo la norma ASTM D 1329. I valori risultanti si possono interpretareper trarre conclusioni relative al limitereale di bassa-temperatura.

DVR = x 100

Deformazione permanente percompressione (compression set)Oltre al loro comportamento elastico, ea seconda del tipo di materiale, durata,temperatura e deformazione iniziale, glielastomeri mostrano un certo“scorrimento”, cioè una determinatadeformazione plastica. Un elementoinstallato in un alloggiamento per undato periodo di tempo, non riprenderàdel tutto la sua forma iniziale, doporimozione dallo stesso, ma conserveràuna certa deformazione permanente.

Il compression set viene testato secondole norme DIN 53517 o ASTM D 395 Be sarà compreso fra lo 0% e il 100%,circa; 0% è il valore ideale e 100% il risultato peggiore possibile. Il compression set si calcola in questomodo:

d0 - d2

d0 - d1

d0 = spessore originale del provino

d1 = spessore del provino deformato

d2 = spessore del provino dopod2 = rilassamento

Per la valutazione del valore dicompression set è importante osservareattentamente i parametri di prova. Ad esempio, lo stesso materiale puòraggiungere risultati migliori o peggioria causa di una variazione ditemperatura durante la prova. Lo stessovale per la durata della prova.

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Cambiamento delle proprietà aseguito di invecchiamentoPer valutare il comportamento causatodall’invecchiamento e l’idoneità deimateriali per utilizzo in fluidi particolari,i cambiamenti delle loro caratteristichevengono stabiliti dopo averli depositatinegli stessi fluidi.

La norma DIN 53508 descrivel’invecchiamento accelerato in aria. Lanorma DIN 53521 indica comedeterminare la resistenza ai fluidi, aivapori e ai gas. Le caratteristichevalutate sono, ad esempio, la variazioneassoluta della durezza e il cambiamentopercentuale della resistenza allatrazione, l’allungamento percentuale arottura e il volume, tutti rapportati aivalori del provino non invecchiato.

Magazzinaggio degli elastomeriIn generale, il magazzinaggio deglielastomeri non presenta problemi, inquanto questi prodotti mantengonoinalterate nel tempo le loro caratteristiche,a condizione che vengano osservatideterminati criteri fondamentali descrittinelle norme DIN 7716 e ISO 2230.

È essenziale che le guarnizioni sianoimmagazzinate in modo da non essereesposte a sollecitazioni esterne, senzatensione, compressione o deformazione.

Le guarnizioni in elastomero devonoessere protette da circolazione d’aria diqualsiasi genere per cui si raccomandadi tenerle nel loro imballaggio originale(ad es. sacchetti di polietilene), o incontenitori ermetici.

Il locale destinato al deposito deveessere fresco, asciutto, esente da polveree moderatamente ventilato in condizionidi temperatura costante, non inferiore a– 10°C e non superiore a +20°C. Iradiatori eventualmente presenti neilocali di magazzinaggio devono esserecoperti e tenuti ad 1 metro di distanzadai materiali ivi depositati.

L’umidità relativa non dovrebbe esseresuperiore al 65%. Evitare l’esposizionea forti sorgenti luminose come i raggiUV e alla luce diretta del sole.

Non installare apparecchiatureelettriche per produzione di ozono neilocali di deposito degli elastomeri.

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Istruzioni per

la progettazione

delle sedi

Tenuta statica

Tenuta statica, tenuta interna,sede rettangolare con deformazione radiale

Se possibile, le sedi perinstallazione (cave) degli O-Ringdovrebbero essere con angoli retti. Le dimensioni di profondità e larghezzarichieste dipendono dall’applicazionespecifica e dalla sezione trasversale. Le dimensioni delle sedi vengonoprescritte per il tipo particolare diinstallazione e si riferiscono alladimensione nominale. Devono essereosservate attentamente in quanto la funzione di tenuta richiesta dipendedalla precisa esecuzione delle sedi.

Gli O-Ring sono l’ideale perprovvedere la tenuta di elementi dimacchinari fissi. Con tenuta statica siintende l’applicazione in cui glielementi di macchinari da sigillareermeticamente non sono soggetti amovimenti relativi tra di loro. Se lasede viene eseguita in modo corretto,se gli elementi vengono utilizzati comedovuto e se si sceglie il materiale giusto, gli O-Ring sono ingrado di fare tenuta per pressioni sinoa 1000 bar.(In tal caso può essere utile montareanche degli anelli antiestrusione).

Sede rettangolare condeformazione radialeQuesto tipo di tenuta è la scelta ottimaleper sigillare perni, viti, bulloni, raccordidi tubo o tubazioni cilindriche. Al momento dell’installazione, la sezionedell’O-Ring si deforma in senso radiale,cioè verso il centro della tubazione.La posizione della sede, sia all’internoche all’esterno, non ha un ruolofunzionale in componenti di grossedimensioni, ma dipende dalprocedimento adottato e dallepossibilità di installazione.Su componenti a parete sottile ovepotrebbe verificarsi una deformazioneelastica, come ad es. in una tubazionecilindrica, la sede dovrebbe trovarsisulla parte esterna fissa (fondo delcilindro), in modo tale che la sede nonsi deformi dal lato non soggetto apressione.

b+0.25

t+0.

05

arrotondato

C

r1

20°

r2

Ra≤6.

3

Ra≤3.2

ød5

f7

ød1

0H8

ød6

H9

Ra≤1.6

21

d2 Profondità Larghezza Smusso sede sede di invito t+0.05 b+0.25 C

1 0.75 1.3 1.21.2 0.9 1.6 1.21.25 0.9 1.7 1.21.3 1 1.7 1.21.5 1.1 2 1.5

1.6 1.2 2.1 1.51.78 1.3 2.4 1.51.8 1.3 2.4 1.51.9 1.4 2.5 1.52 1.5 2.6 2

2.2 1.7 3 22.4 1.8 3.2 22.5 1.9 3.3 22.6 2 3.4 22.62 2 3.5 2

2.65 2 3.6 22.7 2.1 3.6 22.8 2.2 3.7 23 2.3 3.9 2.53.1 2.4 4 2.5

3.5 2.7 4.6 2.53.53 2.7 4.7 2.53.55 2.8 4.7 2.53.6 2.8 4.8 2.53.7 2.9 4.9 2.5

Tenuta statica, tenuta esterna,sede rettangolare con deformazione radiale

Dimensioni delle sedi d2 Profondità Larghezza Smussosede sede di invitot+0.05 b+0.25 C

4 3.2 5.2 34.3 3.4 5.6 34.5 3.6 5.8 35 4 6.5 35.3 4.3 7 3

5.33 4.3 7.1 3.55.5 4.5 7.2 3.55.7 4.6 7.6 3.56 4.9 7.9 3.56.5 5.4 8.4 4

6.99 5.8 9.2 47 5.8 9.3 47.5 6.3 9.8 48 6.7 10.5 48.4 7.1 10.9 4.5

8.5 7.2 11 4.59 7.7 11.7 4.59.5 8.2 12.3 4.510 8.6 13 510.5 9 13.8 5

11 9.5 14.3 512 10.5 15.6 515 13.2 19.2 5

b+0.25

t+0.

05

arrotondato

C

r120°

r2

Ra≤6.

3

Ra≤3.2

ød3

h9

ød9

f7

ød4

H8

Ra≤1.6

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Tenuta statica, pressione dall’interno,sede rettangolare con deformazione assiale

Sede rettangolare condeformazione assialeQuesto tipo di installazione si usaprincipalmente per la tenuta su flangiee coperture di vario genere. La sezione trasversale dell’O-Ring sideforma in senso assiale.

Si noti che l’O-Ring deve essere posto incorrispondenza del lato della sede nonsoggetto alla pressione per impedirne lospostamento all’interno della sede stessain caso di applicazione o di aumento di pressione.

Se l’O-Ring si muove all’interno dellasede, viene stirato e compresso conconseguente fatica del materiale eusura precoce. Tuttavia, se si osserva ladirezione della pressione, si potràinstallarlo in modo da impedirel’eventuale arrotolamento e quindi la distruzione dell’O-Ring.

� Se la pressione viene applicatadall’interno, il diametro esterno dell’O-Ring deve essere posto in corrispondenza del diametro esternodella sede, oppure essere più grandefino ad un massimo del 3%(l’O-Ring verrà compresso).

� Se la pressione viene applicatadall’esterno, il diametro interno dell’O-Ring deve essere posto incorrispondenza del diametro internodella sede, oppure essere più piccolofino ad un massimo del 6%(l’O-Ring verrà stirato).

In caso di montaggio assiale dell’O-Ring, si deve prevedere un fissaggio molto serrato dellacopertura per garantire che il gioco frale superfici non superi mai ladimensione ammessa, altrimenti la pressione potrebbe causarel’estrusione dell’ O-Ring.

b+0.

25

t+0.05

pressione dall’interno

r1r2

Ra≤6.3

Ra≤3.2

ø d8

ød7

H11

Ra≤1.

6

23

d2 Profondità Larghezza sede sede t+0.05 b+0.25

1 0.7 1.41.2 0.9 1.61.25 0.9 1.71.3 1 1.71.5 1.1 2.1

1.6 1.2 2.21.78 1.3 2.51.8 1.3 2.61.9 1.4 2.72 1.5 2.8

2.2 1.6 3.12.4 1.8 3.32.5 1.9 3.52.6 2 3.62.62 2 3.7

2.65 2 3.82.7 2.1 3.82.8 2.1 43 2.3 4.13.1 2.4 4.2

3.5 2.7 4.83.53 2.7 4.93.55 2.7 53.6 2.8 5.13.7 2.9 5.2

Tenuta statica, pressione dall’esterno,sede rettangolare con deformazione assiale

Dimensioni delle sedi d2 Profondità Larghezza sede sede t+0.05 b+0.25

4 3.1 5.54.3 3.3 5.94.5 3.5 6.15 4 6.75.3 4.2 7.2

5.33 4.2 7.35.5 4.5 7.45.7 4.6 7.66 4.8 8.16.5 5.3 8.6

6.99 5.7 9.77 5.7 9.77.5 6.2 10.18 6.6 10.78.4 7.1 11.1

8.5 7.2 11.39 7.6 129.5 8.1 12.510 8.5 13.610.5 8.9 14

11 9.4 14.712 10.4 15.715 13.2 19.4

b+0.

25

t+0.05

pressione dall’esterno

r1r2

Ra≤6.3

Ra≤3.2

ød8

h11

ø d7

Ra≤1.

6

24

Tenuta statica,sede trapezoidale

Sede trapezoidaleLe sedi trapezoidali sono costose e didifficile costruzione. La geometria diquesta sede è utile solo se l’O-Ringdeve essere mantenuto in sede durantel’assemblaggio dei vari componenti.

In realtà, l’adozione di una sedetrapezoidale è consigliabile solo persezioni trasversali di 2 mm o più. Il diametro medio della sede è ugualeal diametro interno più lo spessoredella corda dell’O-Ring.

t±0.

05

b±0.05

Ra≤3.225°

Ra≤3.

2

r1

r2

Ra≤1.6

ød = d1 + d2

25

Dimensioni delle sedi d2 Profondità Larghezza r2 r1sede sedet±0.05 b±0.05

2 1.5 1.6 0.4 0.252.2 1.6 1.7 0.4 0.252.4 1.8 1.9 0.4 0.252.5 2 2 0.4 0.252.6 2.1 2.1 0.4 0.25

2.62 2.1 2.1 0.4 0.252.65 2.1 2.1 0.4 0.252.7 2.2 2.1 0.4 0.252.8 2.3 2.2 0.4 0.253 2.4 2.4 0.4 0.25

3.1 2.5 2.5 0.4 0.253.5 2.8 2.9 0.8 0.253.53 2.8 2.9 0.8 0.253.55 2.8 2.9 0.8 0.253.6 2.9 3 0.8 0.25

3.7 3 3.1 0.8 0.254 3.2 3.3 0.8 0.254.3 3.3 3.6 0.8 0.254.5 3.7 3.7 0.8 0.255 4.2 4 0.8 0.25

5.3 4.6 4.2 0.8 0.45.33 4.6 4.2 0.8 0.45.5 4.7 4.4 0.8 0.45.7 4.9 4.5 0.8 0.46 5.1 4.7 0.8 0.4

6.5 5.6 5.1 0.8 0.46.99 6 5.6 1.6 0.47 6 5.6 1.6 0.47.5 6.4 6.1 1.6 0.48 6.9 6.3 1.6 0.4

8.4 7.3 6.7 1.6 0.58.5 7.4 6.8 1.6 0.59 7.8 7.2 1.6 0.59.5 8.2 7.7 1.6 0.510 8.7 8 1.6 0.5

26

Tenuta statica, sede conica

Sede conicaIn casi dove la progettazione prevedeflange e coperchi avvitati insieme, puòessere richiesta l’installazione di unasede conica. Tuttavia, con questaparticolare geometria della sede puòessere difficile garantire unadeformazione definita dell’O-Ring.Inoltre, lo spazio limitato di questo tipodi sede può essere sfavorevole se ilfluido circostante fa rigonfiare l’O-Ring.

Ra≤3.

2

45°

r1

Ra≤1.

6

Ra≤1.6

ø d

f7/D

H8

b

27

Dimensioni delle sedi d2 Lunghezza lato b Tolleranza (+) r1

1 1.45 0.1 0.251.2 1.7 0.1 0.251.25 1.75 0.1 0.251.3 1.8 0.1 0.31.5 2.1 0.1 0.3

1.6 2.15 0.1 0.31.78 2.4 0.1 0.31.8 2.45 0.1 0.31.9 2.6 0.1 0.42 2.75 0.1 0.4

2.2 3 0.1 0.42.4 3.25 0.15 0.42.5 3.4 0.15 0.52.6 3.55 0.15 0.52.62 3.6 0.15 0.5

2.65 3.6 0.15 0.52.7 3.7 0.15 0.62.8 3.8 0.15 0.63 4.1 0.2 0.63.1 4.25 0.2 0.6

3.5 4.8 0.2 0.83.53 4.8 0.2 0.83.55 4.85 0.2 0.83.6 4.9 0.2 0.93.7 5.05 0.2 0.9

4 5.5 0.2 1.24.3 5.9 0.2 1.24.5 6.15 0.2 1.25 6.85 0.25 1.25.3 7.25 0.25 1.4

5.33 7.3 0.25 1.45.5 7.55 0.25 1.55.7 7.8 0.25 1.56 8.2 0.3 1.56.5 8.9 0.3 1.7

6.99 9.6 0.3 27 9.6 0.3 27.5 10.3 0.3 28 11 0.4 28.4 11.55 0.4 2

8.5 11.7 0.4 29 12.4 0.4 2.59.5 13.05 0.4 2.510 13.7 0.4 2.510.5 14.4 0.4 2.5

10 15.1 0.4 2.512 16.5 0.5 315 20.6 0.5 3

28

Tenuta statica, tenuta vuoto

Tenuta vuotoLa tenuta vuoto è un tipo particolare ditenuta con O-Ring. In questo tipo ditenuta, la pressione da ritenere èinferiore alla pressione atmosferica(Patm = 1,01325 bar).

Contrariamente alle istruzioni generalidi installazione per tenute statiche conO-Ring, per la tenuta vuoto si consigliadi attenersi a quanto di seguitoindicato:

� La sede deve essere riempita quasial 100% dall’O-Ring deformato.Questo crea superfici di contattomaggiori ed aumenta il tempo didiffusione attraverso l’elastomero.

� La deformazione della sezionedell’O-Ring deve essere circa del 30%.

� Utilizzare grasso per vuoto (riducele perdite).

� La finitura delle superfici (profonditàdella rugosità) della sede e dellesuperfici da sigillare dovrebbe esserenotevolmente migliore di quella per latenuta statica standard, e lapercentuale di superficie di contattodovrebbe essere tp > 50%.

� L’elastomero scelto deve esserecompatibile con i gas, avere bassapermeabilità e basso compression set.Per le applicazioni standard siconsiglia di utilizzare gommafluorurata.

b±0.

05

t-0.05

ød8

h11

ød7

H11

Ra≤0.8

Ra≤0.

8

r2

r1

Ra≤1.6

vuoto

atmosfera

29

Dimensioni delle sedi d2 Profondità Larghezza r1 r2sede sedet-0.05 b±0.05

1.5 1.05 1.8 0.1 0.21.78 1.25 2.1 0.1 0.21.8 1.25 2.1 0.1 0.22 1.4 2.3 0.1 0.32.5 1.75 2.9 0.1 0.3

2.6 1.8 3 0.1 0.42.62 1.85 3.1 0.1 0.42.65 1.85 3.1 0.1 0.42.7 1.9 3.15 0.1 0.42.8 1.95 3.2 0.1 0.4

3 2.1 3.5 0.1 0.63.1 2.2 3.6 0.1 0.63.5 2.45 4.1 0.2 0.63.53 2.5 4.1 0.2 0.63.55 2.5 4.15 0.2 0.6

3.6 2.5 4.2 0.2 0.63.7 2.6 4.3 0.2 0.64 2.8 4.7 0.2 0.64.5 3.15 5.3 0.2 0.85 3.5 5.9 0.2 0.8

5.3 3.7 6.3 0.2 15.33 3.7 6.3 0.2 15.5 3.8 6.6 0.2 15.7 4 6.7 0.2 16 4.2 7.1 0.2 1

6.5 4.6 7.6 0.2 16.99 4.9 8.2 0.3 17 4.9 8.2 0.3 17.5 5.3 8.7 0.3 18 5.6 9.4 0.3 1

8.4 5.9 9.9 0.3 18.5 6 10 0.3 19 6.4 10.5 0.3 19.5 6.7 11.2 0.3 110 7.1 11.7 0.3 1

30

Tenuta dinamica

Tenuta dinamica, tenuta interna, sede rettangolare con deformazione radiale

Gli O-Ring vengono utilizzati conrisultati positivi come elementi di tenutain applicazioni dinamiche. Tuttavia, illoro utilizzo è limitato alle bassepressioni e velocità, o per impiego insedi di piccola dimensione.

A causa della resistenza all’attrito inmovimento, ad es. nei componentipneumatici o idraulici, è consigliabileutilizzare un O-Ring con deformazioneinferiore a quello usato per la tenutastatica. L’elemento di tenuta deveessere sempre ben lubrificato perimpedire una perdita di potenzadovuta all’attrito e precocelogoramento dell’anello se lavora asecco.

Le sedi per l’installazione sono ugualisia per il movimento alternativo che peril movimento con simultanea rotazione(elicoidale). Le sedi usate per leapplicazioni pneumatiche sono diverseda quelle idrauliche a causa delledifferenze di pressione e lubrificazione.

IdraulicaGli O-Ring si dovrebbero utilizzaresoltanto per tenuta su pistoni e steliidraulici quando lo spazio diinstallazione è limitato, o se la corsadello stelo è relativamente breve conbassa frequenza, e la tenuta contro leperdite non deve essere completamentepriva di trafilamenti. Infatti, una esiguafuoriuscita di fluido è opportuna poichègenera un velo lubrificante che riducel’attrito e l’usura.

arrotondato

b+0.05

t+0.

05

ød5

f7

ød1

0H8

ød6

H9

Ra≤3.

2

r2

r1

Ra≤1.6Ra≤0.4

C 20°

31

Dimensioni delle sedi

Tenuta dinamica,tenuta esterna,sede rettangolare con deformazione radiale

d2 Profondità Larghezza Smusso sede sede di invito t+0.05 b+0.25 C

1 0.9 1.3 11.2 1 1.6 11.25 1.1 1.6 11.3 1.1 1.7 1.21.5 1.3 1.9 1.2

1.6 1.4 2 1.21.78 1.5 2.3 1.31.8 1.5 2.4 1.31.9 1.6 2.5 1.32 1.7 2.6 1.3

2.2 1.9 2.8 1.32.4 2.1 3 1.42.5 2.2 3.1 1.42.6 2.2 3.3 1.52.62 2.2 3.4 1.5

2.65 2.3 3.4 1.52.7 2.4 3.4 1.52.8 2.4 3.6 1.63 2.6 3.8 1.8

3.1 2.7 3.9 1.83.5 3.1 4.4 23.53 3.1 4.5 23.55 3.1 4.5 23.6 3.1 4.6 2

d2 Profondità Larghezza Smusso sede sede di invito t+0.05 b+0.25 C

3.7 3.2 4.8 24 3.5 5.1 24.3 3.8 5.5 2.54.5 4 5.7 2.55 4.4 6.4 2.7

5.3 4.7 6.8 2.95.33 4.7 6.9 2.95.5 4.9 7.1 35.7 5.1 7.2 36 5.4 7.5 3.6

6.5 5.8 8.1 3.66.99 6.2 8.8 3.67 6.2 8.9 3.67.5 6.7 9.4 3.88 7.1 10.2 4

8.4 7.5 10.6 4.28.5 7.6 10.8 4.29 8.1 11.4 4.59.5 8.5 12 4.510 9 12.6 4.5

10.5 9.5 13.2 511 9.9 13.9 512 10.9 15.1 515 13.7 18.8 5

t+0.

05

b+0.25

ød3

h9

ød9

f7

ød4

H8

Ra≤0.4

Ra≤3.

2

r2

r1

Ra≤1.6

arrotondato

C

20°

32

Tenuta dinamica, tenuta interna, sede rettangolarecon deformazione radiale

PneumaticaNel settore della pneumatica, gli O-Ring vengono principalmenteusati per sigillare movimenti alternativi. La deformazione dell’O-Ring deveessere inferiore a quella prevista perapplicazioni nel settore idraulico al finedi mantenere bassa la perdita dipotenza dovuta ad attrito, anche conlubrificazione inadeguata, per ottenerele massime durate possibili.

arrotondato

b+0.05

t+0.

05

ød5

f7

ød1

0H8

ød6

H9

Ra≤3.

2

r2

r1

Ra≤1.6Ra≤0.4

C 20°

33

Dimensioni delle sedi

Tenuta dinamica,tenuta esterna,sede rettangolarecon deformazione radiale

d2 Profondità Larghezza Smusso sede sede di invito t+0.05 b+0.25 C

1 0.95 1.2 0.91.2 1.05 1.5 11.25 1.15 1.5 11.3 1.15 1.6 1.11.5 1.35 1.8 1.1

1.6 1.45 1.9 1.21.78 1.55 2.2 1.21.8 1.55 2.3 1.21.9 1.7 2.3 1.22 1.8 2.4 1.2

2.2 2 2.6 1.42.4 2.15 2.9 1.42.5 2.25 3 1.42.6 2.35 3.1 1.42.62 2.35 3.1 1.5

2.65 2.35 3.2 1.52.7 2.45 3.3 1.52.8 2.55 3.4 1.53 2.7 3.6 1.53.1 2.8 3.7 1.5

3.5 3.15 4.2 1.83.53 3.2 4.3 1.83.55 3.2 4.3 1.83.6 3.3 4.3 1.83.7 3.4 4.4 1.8

d2 Profondità Larghezza Smusso sede sede di invito t+0.05 b+0.25 C

4 3.7 4.8 24.3 4 5.1 24.5 4.2 5.4 2.35 4.65 5.9 2.35.3 4.95 6.4 2.7

5.33 4.95 6.4 2.75.5 5.15 6.5 2.85.7 5.35 6.8 36 5.6 7.2 3.16.5 6.1 7.8 3.3

6.99 6.55 8.4 3.67 6.6 8.4 3.67.5 7.1 8.9 3.88 7.6 9.5 48.4 7.9 10.1 4.2

8.5 8 10.2 4.29 8.5 10.8 4.39.5 9 11.4 4.310 9.5 12 4.5

t+0.

05

b+0.25

ød3

h9

ød9

f7

ød4

H8

Ra≤0.4

Ra≤3.

2

r2

r1

Ra≤1.6

arrotondato

C

20°

34

Criteri

di progettazione

Dopo aver stabilito le dimensioni e laforma geometrica della sede, attenersia quanto di seguito specificato per uncorretto funzionamento.

� Tutti i bordi e i punti di raccordoche vengono in contatto con l’O-Ringdevono essere esenti da sbavature,arrotondati e se necessario lucidati.

� Il punto di raccordo fra il fiancodella sede e la sua base r2, ed il puntodi raccordo fra il fianco della sede e lasuperficie del pezzo r1 deve essereleggermente arrotondato.

I raggi relativi alla sezione sonoindicati nella seguente tabella:

d2 r1 r2

1 – 2 0.1 0.32 – 3 0.2 0.33 – 4 0.2 0.54 – 5 0.2 0.65 – 6 0.2 0.6

6 – 8 0.2 0.88 – 10 0.2 1

10 – 12 0.2 112 – 15 0.2 1.2

� La finitura della superficie deveessere progettata per l’applicazionespecifica. Per applicazioni dinamiche,la superficie deve essere più liscia cheper una applicazione di tipo statico; lostesso è valido anche per pressionipulsanti.

� Evitare la formazione di segni, forie graffiature sulla superficie.

� I valori di rugosità sono classificatisecondo la norma DIN 4768 con variparametri. In molti casi, per classificarela qualità della superficie non èsufficiente stabilire semplicemente il valore di rugosità Ra, per cuivengono riportate anche la rugositàmedia Rz, la rugosità massima Rmax ela percentuale di superficie di contattotp. La percentuale di superficie dicontatto, ove possibile, dovrebbeessere superiore al 50%.

b+0.25

0° up to 5°a r1

r2b

c

Qualità delle superfici

Tipo di tenuta Superficie Pressione Ra [µm] Rz [µm] Rmax [µm]

dinamica superficie di tenuta a ≤ 0,4 ≤ 01,2 ≤ 01,6radiale base della sede b ≤ 1,6 ≤ 03,2 ≤ 06,3

fianchi della sede c ≤ 3,2 ≤ 06,3 ≤ 10

statica superficie di tenuta a non ≤ 1,6 ≤ 06,3 ≤ 10radiale / assiale base della sede b pulsante ≤ 3,2 ≤ 10 ≤ 12,5

fianchi della sede c ≤ 6,3 ≤ 12,5 ≤ 16

superficie di tenuta a pulsante ≤ 0,8 ≤ 01,6 ≤ 03,2base della sede b ≤ 1,6 ≤ 03,2 ≤ 06,3fianchi della sede c ≤ 3,2 ≤ 06,3 ≤ 10

35

Smussi di invitoGli smussi di invito si devono utilizzareper impedire che l’O-Ring vengadanneggiato e per garantire unainstallazione corretta.

Gli angoli fra gli smussi di invito ed ilpiano devono essere compresi fra15°e 20°. Le dimensioni degli smussi Csono riportate nelle tabelle didimensionamento delle sedi.

Ampiezza del giocoIl gioco da compensare deve essere ilpiù piccolo possibile, in modo da potergarantire i valori dei giochi e delletolleranze indicati sui disegni e suglischemi di installazione.

Tuttavia, occorre ricordare che i carichidi lavoro, come quelli esercitati su untubo cilindrico sotto pressione elevata,faranno allargare il gioco. Se il giocoè troppo largo, vi è un elevato rischiodi estrusione. Questo significa chequando si applica pressione, l’O-Ringsi muove all’interno del gioco doveverrà presto distrutto.

In casi di tenuta dinamica, l’O-Ringviene distrutto per laceramento epelatura. Si raccomanda l’uso di anelliantiestrusione per proteggere l’anellodall’estrusione attraverso il gioco.

Valori massimi ammessi per gioco radiale g [mm]I valori di gioco ammessi sono determinati dalla pressione, dalla durezza del materiale e dal diametro.

Tipo di tenuta Pressione [bar] Durezza del materiale [Shore A]70 80 90

statica ≤ 60 0.2 0.25 0.3> 60 – 100 0.1 0.2 0.25> 100 – 160 0.05 0.1 0.2> 160 – 250 – 0.05 0.1> 250 – 350 – – 0.05

dinamica ≤ 30 0.2 0.25 0.3> 30 – 60 0.1 0.17 0.2> 60 – 80 – 0.1 0.15> 80 – 100 – – 0.1

Le dimensioni di gioco riportate in tabella sono valide per tutti glielastomeri, ad eccezione del silicone.

Sono consigliati anelli antiestrusione per dimensioni di gioco maggiori.

arrotondato, esente da bave

c

15°-

20°

15°-20°

cg

ød9

f7ø

d4H

8

arrotondato, esente da bave

36

(d3-d1)d1

(da-d6)da

Istruzioni

di montaggio

Al fine di ottenere la migliore tenutapossibile, l’O-Ring scelto dovrà averela sezione trasversale della massimadimensione possibile.

La durezza del materiale da utilizzareper l’O-Ring dipende dalle pressioni,dalle ampiezze del gioco (tolleranze),dal tipo di tenuta (statica, dinamica), edalla qualità delle superfici deglielementi da sigillare. Per applicazionistandard, si consiglia una durezza di70 Shore A. Per applicazioni con p.espressioni pulsanti, e specialmente perquelle ad alta pressione, si consiglianomateriali di durezza sino a 90 Shore A.

DeformazioneL’effetto di tenuta dell’O-Ring viene datodalla deformazione assiale o radialeall’interno della sede di installazione.

In una applicazione statica, ladeformazione media deve essere del15 – 30% in relazione alla sezionetrasversale, in una applicazionedinamica / idraulica del 10 – 18% e inuna applicazione dinamica /pneumatica del 4 – 12%.

Stiramento e compressione. In fase di installazione gli O-Ringpossono essere stirati o compressi entrodeterminati limiti, senza che questopregiudichi la funzione di tenuta. L’O-Ring installato non dovrebbe esserestirato oltre il 6% (in relazione aldiametro interno), perché questopotrebbe portare ad una riduzionedella sezione trasversale non accettabile.

Secondo il teorema di Guldino unaumento del diametro interno dell’1%porta ad una riduzione dello 0,5%della sezione trasversale.

La compressione dell’O-Ring nondovrebbe essere superiore al 3%,poichè altrimenti potrebbe distorcersinella sede.

Le seguenti formule permettono dicalcolare in modo semplice lo stiramentoe la compressione dell’O-Ring:

Stiramento = x100%

Compressione = x100%

da = (d1 + 2 x d2)d1 = Diametro interno dell’O-Ring d2 = Diametro della sezione d2 = trasversale dell’O-Ring d3 = diametro interno della seded6 = diametro esterno della sede

Riempimento della sedeLa sezione rettangolare della sede (adeccezione dell’applicazione per tenutavuoto) deve essere maggiore del 25%circa della sezione trasversale dell’O-Ring. Questo significa che l’O-Ring ha abbastanza spazio per uneventuale aumento di volume se vienein contatto con un fluido aggressivo. Inoltre, la pressione del fluido può agiresu un’ampia parte della superficiedell’O-Ring per aumentare la pressionedi contatto richiesta per ottenere l’effettodi tenuta.Il livello di riempimento della sede deveessere compreso fra il 70% e l’85%, edè facilmente calcolabile con la seguenteformula:

Livello di riempimento

della sede = x100%

AOR = d22 x

Asede = t x b

π

4

AORASede

37

Istruzioni generali

di installazione

Durante l’installazione fareattenzione a non danneggiare l’O-Ringpoichè questo sarebbe causa di perdite.Attenersi a quanto di seguito indicato:

� Non stirare l’O-Ring sino al suolimite di allungamento.

� I bordi devono essere esenti dabave, i raggi di raccordo e gli angolidevono essere arrotondati e levigati.

� Rimuovere polvere, sporcizia,trucioli di metallo ed altre impurità.

� Le estremità di filettature e le sedi dialloggiamento per altri elementi ditenuta e guida devono essere coperticon un manicotto di protezione.

� Applicare un grasso adatto sia sullesuperfici di montaggio che sugli O-Ring.

� Gli elastomeri risultano piùscorrevoli se vengono scaldati in olio oacqua calda alla temperatura di circa80°C. Questo facilita l’estensionedell’O-Ring durante il montaggio.

� Tutti gli attrezzi di montaggioutilizzati come mandrini ad espansioneo manicotti devono essere costruiti conun materiale tenero (ad es. POM) e nonpresentare bordi acuminati.

� L’O-Ring non deve essere fattorotolare sulle superfici di montaggio.Assicurarsi che l’O-Ring non siaattorcigliato quando viene inserito nellasede.

C

gerundet, poliert

20°

C

gerundet, poliert

20°

* spigolo arrotondato e lucidato

* spigolo arrotondato e lucidato

C

C

20°

20°

*

*

* spigolo arrotondato e lucidato

spigolo arrotondato e lucidato

*

38

Anelli antiestrusione Gli anelli antiestrusione sono usati perproteggere gli O-Ring dall’estrusioneattraverso il gioco. Infatti, in caso siverifichino congiuntamente condizioni diaumento di pressione e di eccessivaampiezza del gioco, esiste il rischio cheil materiale dell’O-Ring vengacompresso nel gioco dal lato bassapressione. Se questo si ripete più volte ela pressione continua ad aumentare,l’O-Ring può essere danneggiato inmodo irreversibile sino a completadistruzione.

Gli anelli antiestrusione non esplicanoperaltro alcuna funzione di tenuta.Attraverso la riduzione del gioco dal latobassa pressione fanno sì che l’O-Ringpossa adempiere alla sua funzione di tenuta senza essere danneggiato.

MaterialiLa scelta dei materiali per gli anelliantiestrusione è essenzialmente basatasulla pressione e sull’adeguataresistenza all’estrusione che dipendedalla durezza. Inoltre, occorre tenere inconsiderazione altri parametri quali,l’ampiezza del gioco di estrusione, laresistenza ai fluidi impiegati e latemperatura. In pratica sonodisponibili varie materie plastiche edelastomeri come ad esempio PTFE, PA,POM, poliuretano, poliestere, NBR,FPM ed EPDM.

Sedi di installazioneGli anelli antiestrusione vengono disolito installati dal lato bassa pressionein sedi più larghe. Data la molteplicitàdei tipi di sedi correntemente disponibilisul mercato, le dimensioni degli anelliantiestrusione devono esserenormalmente adattate alla geometriadella sede di installazione esistente.Per la definizione degli anelliantiestrusione attenersi ai seguentiparametri:

– dimensioni della sede, incluse le tolleranze

– tipo di applicazione:tenuta statica / dinamicatenuta interna / esterna

– dimensioni dell’O-Ringpressione, fluido, temperatura

Se si utilizzano anelli antiestrusione didimensioni esistenti come ad es. NBR90, la sede di installazione deve essereprogettata secondo le istruzioni diinstallazione del produttore.

Per ulteriori richieste di assistenza, nonesitate a mettervi in contatto con noi.